半导体设备特殊涂层
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中国10种半导体设备国产化率30%、特殊涂层零部件发展情况:产业链、技术工艺、应用领域
材料汇· 2026-01-21 00:00
中国半导体设备市场国产化率情况 - 去胶设备国产化率最高,达到80-90%,主要国产品牌包括盛美上海、至纯科技、拓荆科技、屹唐半导体 [2] - 刻蚀设备国产化率为30-40%,主要国产品牌包括中微公司、北方华创、新凯来、屹唐半导体等 [2] - 清洗设备国产化率为30-40%,主要国产品牌包括盛美上海、北方华创、至纯科技等 [2] - 热处理设备国产化率为30-40%,主要国产品牌包括北方华创、华卓精科、屹唐半导体、新凯来 [3] - 薄膜沉积设备国产化率为25-30%,主要国产品牌包括北方华创、拓荆科技、中微公司、微导纳米、至纯科技、盛美上海、新凯来 [3] - 化学机械抛光设备国产化率为20-30%,主要国产品牌包括华海清科、盛美上海等 [3] - 涂胶显影设备国产化率为10-15%,主要国产品牌包括芯源微、华海清科、盛美上海 [3] - 离子注入设备国产化率低于10%,主要国产品牌包括上海微电子、北方华创、烁科中科信、青岛四方、凯世通等 [3] - 量/检测设备国产化率低于5%,主要国产品牌包括新凯来、精测电子、上海睿励、中科飞测等 [3] - 光刻设备主要外资品牌为ASML、Nikon、Canon,国产品牌包括上海微电子、新凯来 [3] 半导体设备零部件产业链及概况 - 产业链上游为原材料供应商,提供铝、铜、石英、陶瓷等金属及非金属材料 [6] - 产业链中游为零部件厂商,生产机械类、机电一体类、光学类等各类半导体设备零部件 [6] - 零部件厂商的直接客户分为两类:半导体设备厂商,以及下游的IDM厂商及晶圆代工厂 [6] - 机械类与光学类零部件通常具有较高的精度要求,对尺寸公差、表面光洁度及形位精度均有严格控制 [10] - 机械类零部件包括金属件、石英件、陶瓷件等,起到连接、支撑、承载、绝缘、散热等作用,应用于沉积、刻蚀、热处理等设备 [12] - 光学类零部件是构成核心设备光学系统的关键部分,用于实现精确的光传输、聚焦、成像与检测,应用于光刻机、检测设备、激光设备等 [12] - 光学类零部件具体包括光学镜头/透镜组、光学窗口、滤光片/分光器、反射镜/扫描镜等 [14] 半导体设备零部件市场国产化率与规模 - 2024年中国半导体设备零部件市场整体国产化率约为7.1%,仍处于较低水平 [15] - 半导体设备零部件市场规模(按收入)在2020年至2029年预计呈现增长趋势 [18] 半导体设备表面处理零部件市场 - 表面处理零部件是指应用于晶圆制造过程中清洗、抛光、蚀刻、去胶、镀膜等表面处理环节的关键部件 [19] - 该市场国产化率不断提升,但整体仍处于较低水平,尤其是在技术要求较高的机电一体类、光学类、电气类、仪器仪表类零部件领域 [20] - 市场发展趋势包括:制造工艺不断进步、制造智能化不断推进、功能模组化成为发展方向 [20][24] - 智能化与精密制造能力需持续提升,以满足先进制程对“高一致性、高可靠性”的严苛标准 [24] - 国产替代加速,高端核心零部件迎来突破窗口,将加快替代电镀腔体、静电吸盘、喷淋头等关键部件进口 [24] - 等离子刻蚀技术发展推动高耐蚀涂层等特殊表面处理需求上升 [24] - 表面处理零部件市场规模(按收入)在2020年至2029年预计呈现增长趋势 [21] 半导体设备零部件涂层工艺 - 涂层工艺是指将涂料、薄膜等材料以特定方法涂布在基体表面,形成具有特定功能和性能的固态连续膜的过程 [23] - 主要涂层技术包括:热喷涂涂层技术(如火焰喷涂、等离子喷涂)、物理气相沉积、化学气相沉积、电镀涂层技术、电化学涂层技术、有机涂层技术等 [25][26] - 半导体零部件涂层用于改善零部件或产品表面的物理、化学或功能性能,覆盖防腐、防氧化、导电、绝缘、抗反射等功能 [26] 半导体设备特殊涂层零部件市场 - 特殊涂层零部件市场是面向先进制程设备的高附加值领域,也是重要的高值易耗品 [34] - 该市场具有技术壁垒高、认证周期长、国产替代空间大等显著特征 [35] - 特殊涂层广泛应用于7nm及以下工艺节点所需的刻蚀机、化学气相沉积、原子层沉积、离子注入等核心装备的关键零部件上 [36] - 2024年中国半导体设备特殊涂层零部件市场规模(按收入)及相关服务收入呈现具体数值 [33] - 该领域技术难点在于涂层与基材的高附着强度、微观结构均匀性控制、高纯度材料应用、涂层厚度与致密度稳定控制及长期可靠性验证 [40] 特殊涂层工艺国产化率与技术壁垒 - 阳极氧化国产化率较高,为55%-60%,技术壁垒相对较低 [28] - 电弧热喷涂国产化率为60%-70%,但在涂层均匀性和颗粒控制方面与国际龙头仍有差距 [28] - 大气等离子喷涂国产化率为35%-40%,已实现批量国产替代,适用于Y2O3等陶瓷涂层 [28] - 高致密等离子喷涂国产化率低于10%,属于高难度工艺,国内大部分厂商仍在研发验证阶段 [28] - 气溶胶沉积法国产化率低于10%,属于新兴技术,量产及商业化能力较弱 [28] - 物理气相沉积国产化率低于10%,海外厂商未在中国大陆建厂引入该项技术,国内极少厂商能够掌握 [28] - 原子层沉积国内外均处于研发验证阶段 [28] - 特殊涂层工艺兼容的最高制程随技术升级而提高,例如高致密等离子喷涂、气溶胶沉积法、物理气相沉积可兼容14nm及以下乃至7nm及以下的先进制程 [38] - 工艺的孔隙率和表面粗糙度随技术升级而显著改善,例如物理气相沉积的孔隙率可低于0.1%,表面粗糙度低于0.1µm [38] - 核心技术壁垒包括:材料壁垒(高致密、高纯度涂层制备能力)、工艺壁垒(复杂结构件表面均匀沉积难度大)、设备壁垒(专用化设备集成能力要求高)、客户验证壁垒(认证周期长达12-24个月) [41][42][43][44] 特殊涂层零部件行业发展趋势与竞争格局 - 发展趋势包括:涂层零部件朝更高耐腐蚀性与更强等离子稳定性发展;先进金属等多元材料与复合工艺协同发展;国产替代推动高端工艺全面升级 [45][46] - 截至2024年,中国半导体设备特殊涂层零部件市场竞争高度集中,前五大企业合计占据市场销售额的55.7% [47] - 市场份额排名第一的为KoMiCo Ltd.,销售额为10.0亿元人民币,市场份额为23.8% [48] - 市场份额排名第二的为Tocalo Co., Ltd.,销售额为4.8亿元人民币,市场份额为11.4% [48] - 市场份额排名第三的为TOTO Ltd.,销售额为3.3亿元人民币,市场份额为7.9% [48] - 市场份额排名第四的为Hansol IONES Co.,Ltd.,销售额为2.9亿元人民币,市场份额为6.9% [48] - 市场份额排名第五的为成都超纯应用材料股份有限公司,销售额为2.4亿元人民币,市场份额为5.7% [48] 精密光学市场概况 - 精密光学产业链包含上游、中游、下游环节 [50] - 精密光学市场规模(按收入)在2020年至2029年预计呈现增长趋势 [50] - 光学产品主要包括光学元件、光学组件以及光学系统 [52] - 精密光学产品主要分为精密光学器件、精密光学镜头以及精密光学系统 [54] - 根据应用领域不同,可进一步分为消费级精密光学产品和工业级精密光学产品 [54] - 工业级精密光学器件广泛应用于工业测量、半导体制造、生命科学、无人驾驶、生物识别及AR/VR检测等高科技领域 [57] - 工业级精密光学器件通常具有严苛要求,部分超大尺寸器件的面型精度最高可达λ/200,表面粗糙度控制在0.1nm以下 [57] 工业级精密光学下游应用 - 在半导体领域,光学技术广泛应用于制造过程,包括光刻、检测(如关键尺寸测量、掩模检测)等 [58] - 在生命科学领域,光学技术为可视化、测量、分析和操控等提供工具 [58] - 在AR/VR领域,通过对头显设备进行光学测试以降低缺陷水平,提升体验 [58] - 在航空航天领域,精密光学是重要基础技术,应用于光学望远镜系统、航空测绘相机等 [58] - 在无人驾驶领域,通过融合使用激光雷达、摄像头等多种光学传感器感知环境 [58] - 在生物识别领域,结合光学与高科技手段,利用人体生理特性进行身份鉴定 [58]